Steady-state dynamic analysis of a vehicle body-in-white model

این مثال رفتار ساختاری مدل بدنه خودرو ( BIW ) را بر اساس مدهای ویژه و توابع پاسخ فرکانسی بررسی می‌کند.

ویژگی‌های زیر در Abaqus برای استخراج فرکانس و تحلیل دینامیکی حالت پایدار نشان داده شده است:

استفاده از حل‌کننده ویژه خودکار زیرساختار چندسطحی ( AMS ) در مرحله استخراج فرکانس به همراه مدهای باقیمانده؛

پیش‌بینی یک عملگر میرایی سازه‌ای مواد جهانی در طول مرحله استخراج فرکانس با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS ؛

با استفاده از روش تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر SIM با میرایی سازه‌ای مصالح؛ و

نشان دادن مزیت عملکرد روش تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر SIM با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS در مقایسه با روش تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر زیرفضا با حل‌کننده ویژه Lanczos.

در این صفحه بحث می‌شود:

توضیحات برنامه
رویکردهای مدل‌سازی و تکنیک‌های شبیه‌سازی در آباکوس
بحث نتایج و مقایسه موارد
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام

هدف اصلی این مثال نشان دادن بهبود قابل توجه عملکرد روش تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر SIM با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS در مقایسه با روش تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر زیرفضا است. قبل از انجام تحلیل دینامیکی حالت پایدار، حل ویژه نامیرا با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS محاسبه می‌شود . فرکانس قطع سراسری این مدل ۳۰۰ هرتز است؛ بنابراین، مدهای ویژه سراسری زیر ۳۰۰ هرتز استخراج می‌شوند. در طول فاز کاهش حل‌کننده ویژه AMS ، تمام مدهای ویژه زیرسازه زیر ۱۵۰۰ هرتز استخراج شده و برای محاسبه حل ویژه سراسری با … استفاده می‌شوند.
الف
م
س
قطع
۱
مقدار پیش‌فرض ۵. علاوه بر این، عملگر میرایی سازه‌ای ماده بر روی زیرفضای ویژه‌مد سراسری تصویر می‌شود.

مدل دوم مشابه مدل نشان داده شده در شکل ۱، استفاده از میرایی سازه‌ای وابسته به فرکانس را نشان می‌دهد.

فایل‌های ورودی

biw_modeldata.inp
فایل ورودی برای داده‌های مدل BIW .
biw_freq_ams.inp
تحلیل استخراج فرکانس با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS برای مدل BIW .
biw_ssd_ams.inp
تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر SIM با استفاده از حل ویژه AMS برای مدل BIW .
biw_freq_ams_res.inp
تحلیل استخراج فرکانس (شامل مدهای باقیمانده) با استفاده از حل‌کننده ویژه AMS برای مدل BIW .
biw_ssd_ams_res.inp
تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر SIM با استفاده از حل ویژه AMS شامل مودهای باقیمانده برای مدل BIW .
biw_freq_lnz.inp
تحلیل استخراج فرکانس با استفاده از حل‌کننده ویژه Lanczos برای مدل BIW .
biw_ssd_lnz.inp
تحلیل دینامیکی حالت پایدار مبتنی بر زیرفضا با استفاده از حل ویژه Lanczos برای مدل BIW .
biw_ssd_dir.inp
تحلیل دینامیکی حالت پایدار با حل مستقیم برای مدل BIW .
biw_modeldata_freq_dep_sdamp.inp
فایل ورودی برای داده‌های مدل BIW با میرایی سازه‌ای وابسته به فرکانس.
biw_ssd_dir_freq_dep_sdamp.inp
تحلیل دینامیکی حالت پایدار با حل مستقیم برای مدل BIW با میرایی سازه‌ای وابسته به فرکانس.

Dynamic analysis of antenna structure utilizing residual modes

این مثال، استفاده از مدهای پسماند در تحلیل دینامیکی مودال را نشان می‌دهد.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و شرح مسئله
مدل‌ها
رویه
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
ارقام

قابلیت مدهای باقیمانده، رویکردی مقرون‌به‌صرفه برای اصلاح بی‌دقتی‌های ناشی از برش مودال است که اغلب در تحلیل‌های دینامیکی مودال رایج هستند. به دلایل عملکردی، معمولاً فقط زیرمجموعه نسبتاً کوچکی از کل مدهای ویژه ممکن برای مدل استخراج می‌شود. این مجموعه از مدهای ویژه معمولاً برای پوشش کافی محتوای فرکانسی بارهای اعمال شده در تحلیل دینامیکی مودال انتخاب می‌شوند. با این حال، این معیار به تنهایی تضمین نمی‌کند که سیستم به طور کافی توسط این مجموعه از مدهای ویژه نمایش داده شود. در نتیجه، بی‌دقتی‌هایی می‌تواند در حل دینامیکی مودال رخ دهد. خوشبختانه، اضافه کردن چند مد باقیمانده به مجموعه مدهای ویژه می‌تواند با هزینه نسبتاً کمی در مقایسه با استخراج دلخواه مدهای ویژه اضافی، حل را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

فایل‌های ورودی

antenna_10.inp
تحلیل دینامیکی مودال سازه آنتن با استفاده از ۱۰ ویژه‌مد سیستم.
antenna_20.inp
تحلیل دینامیکی مودال سازه آنتن با استفاده از ۲۰ ویژه‌مد سیستم.
antenna_50.inp
تحلیل دینامیکی مودال سازه آنتن با استفاده از ۵۰ ویژه‌مد سیستم.
antenna_10_resvec.inp
تحلیل دینامیکی مودال سازه آنتن با استفاده از ۱۰ مد ویژه به علاوه مدهای باقیمانده.

Brake squeal analysis

این مثال، استفاده از روش استخراج مقادیر ویژه مختلط را در تحلیل صدای جیغ ترمز نشان می‌دهد.

در این صفحه بحث می‌شود:

شرح مسئله و تعریف مدل
نتایج و بحث
تقدیرنامه‌ها
فایل‌های ورودی
ارقام
محصولات آباکوس/استاندارد

ترمزهای دیسکی با فشار دادن مجموعه‌ای از لنت‌های ترمز به یک دیسک چرخان کار می‌کنند. اصطکاک بین لنت‌ها و دیسک باعث کاهش سرعت می‌شود، اما ممکن است باعث ناپایداری دینامیکی سیستم نیز بشود که به عنوان جیغ ترمز شناخته می‌شود. یک توضیح احتمالی برای پدیده جیغ ترمز، اتصال دو حالت همسایه است. دو حالت که در محدوده فرکانسی نزدیک به یکدیگر هستند و ویژگی‌های مشابهی دارند، ممکن است با افزایش سهم اصطکاک ادغام شوند. هنگامی که این حالت‌ها در فرکانس یکسان ادغام می‌شوند (جفت می‌شوند)، یکی از آنها ناپایدار می‌شود. حالت ناپایدار را می‌توان در طول استخراج مقادیر ویژه پیچیده شناسایی کرد زیرا بخش حقیقی مقدار ویژه مربوط به یک حالت ناپایدار مثبت است. طراحی سیستم ترمز را می‌توان با تغییر هندسه یا خواص مواد اجزای ترمز برای جدا کردن حالت‌ها تثبیت کرد.

هدف از این تحلیل، شناسایی حالت‌های ناپایدار (در صورت وجود) در یک سیستم ترمز دیسکی خاص است.

فایل‌های ورودی

صدای جیغ ترمز.inp
تحلیل اولیه جیغ ترمز با ضریب اصطکاکمیکرو=۰.۳.
صدای جیرجیر ترمز.inp
مختصات گره‌ای برای مدل ترمز.
brake_squeal_elem.inp
تعاریف المان برای مدل ترمز.
صدای جیغ ترمز.inp
تحلیل جیغ ترمز پس از روشن شدن مجدد با ضریب اصطکاکمیکرو=۰.۵.

Response spectra of a three-dimensional frame building

این مثال، روش‌های مختلف جمع‌بندی برای مودهای طبیعی در روش طیف پاسخ را بررسی می‌کند. برای مقایسه پنج روش مختلف موجود در Abaqus ، یک مدل سه‌بعدی با مودهای نزدیک به هم بررسی می‌شود.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و مدل
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام

فایل‌های ورودی

frameresponsespec_freq.inp
تحلیل فرکانس .
frameresponsespec_rs.inp
تحلیل طیف پاسخ .
frameresponsespec_modal.inp
تحلیل دینامیکی مودال . برای اجرای این فایل، کاربر باید فایل cantilever_quakedata.inp را دریافت کرده و در QUAKE.AMP کپی کند .
frameresponsespec_acc.f
برنامه‌ای به زبان فورترن که طیف شتاب مورد نیاز برای اجرای frameresponsespect_rs.inp را تولید می‌کند. برای اجرای این برنامه، کاربر باید فایل cantilever_quakedata.inp را دریافت کرده و آن را در QUAKE.AMP کپی کند .

Linear analysis of the Indian Point reactor feedwater line

این مثال، تحلیل خطی یک خط لوله واقعی از یک راکتور هسته‌ای را نشان می‌دهد و برخی از مسائلی را که باید در انجام تحلیل لرزه‌ای لوله‌کشی مورد توجه قرار گیرند، شرح می‌دهد.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و مدل
مدل‌های زیرساخت
میرایی
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
منابع
جداول
ارقام
محصولات آباکوس/استاندارد

این خط لوله، لوله تغذیه بویلر Indian Point است که با تکیه‌گاه‌های مدرن مجهز شده است، همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده است. این خط لوله به صورت تجربی در برنامه آزمایشی کامل EPRI آزمایش شد . این مدل با پیکربندی ۱ خط در فاز III برنامه آزمایشی مطابقت دارد. نتایج آزمایش در گزارش EPRI NP-3108 جلد ۱ (۱۹۸۳) مستند شده است.

ابتدا بررسی می‌کنیم که مدل هندسی/سینماتیکی برای شبیه‌سازی دقیق پاسخ دینامیکی کافی است. برای این منظور، پیش‌بینی‌های فرکانس‌های طبیعی سیستم را با استفاده از یک مدل درشت و یک مدل ریزتر، و همچنین دو مدل زیرسازی ایجاد شده از شبکه درشت، مقایسه می‌کنیم. این تحلیل‌ها برای بررسی این موضوع در نظر گرفته شده‌اند که آیا مدل‌های مورد استفاده در اجراهای بعدی، پیش‌بینی‌های دقیقی از فرکانس‌های پایین‌تر خط لوله ارائه می‌دهند یا خیر. سپس، تحلیل پاسخ دینامیکی خطی را در حوزه زمان برای یکی از بارگذاری‌های “بازگشت ناگهانی” اعمال شده در آزمایش فیزیکی ( EPRI NP-3108 ، ۱۹۸۳) انجام می‌دهیم و نتایج را با اندازه‌گیری‌های تجربی مقایسه می‌کنیم. نتایج تحلیل پاسخ دینامیکی خطی همچنین با نتایج تحلیل انتگرال‌گیری مستقیم (ادغام همه متغیرها در کل مدل، همانطور که برای یک مسئله عموماً غیرخطی انجام می‌شود) مقایسه می‌شوند. این کار در درجه اول برای تأیید متقابل دو روش تحلیل انجام می‌شود. این تحلیل‌های پاسخ بازگشت ناگهانی مربوط به باری معادل ۳۱۱۳۶ نیوتن (۷۰۰۰ پوند) است که در گره ۲۵ در جهت z اعمال می‌شود و لوله پر از آب است. این حالت بار در استاندارد EPRI NP-3108 با عنوان تست S138R1SZ شناخته می‌شود .

ما همچنین پاسخ خط لوله را در حوزه فرکانس به تحریک پایدار در گره ۲۷ در جهت z محاسبه می‌کنیم . داده‌های تجربی نیز برای مقایسه با این نتایج در دسترس هستند.

فایل‌های ورودی

indianpoint_modaldyn_coarse.inp
تحلیل دینامیکی مودال با میرایی مودال با استفاده از مدل درشت.
Indianpoint_modaldyn_3sub.inp
تحلیل دینامیکی مودال با استفاده از مدل سه زیرسازه.
Indianpoint_3sub_gen1.inp
اولین تولید زیرسازی که توسط تحلیل indianpoint_modaldyn_3sub.inp ارجاع داده شده است.
Indianpoint_3sub_gen2.inp
نسل دوم زیرساخت که توسط تحلیل indianpoint_modaldyn_3sub.inp به آن ارجاع داده شده است.
Indianpoint_3sub_gen3.inp
نسل سوم زیرساخت که توسط تحلیل indianpoint_modaldyn_3sub.inp به آن ارجاع داده شده است.
Indianpoint_sstate_sinedwell.inp
تحلیل دینامیک حالت پایدار مربوط به آزمایش سینوس سکون که به صورت تجربی با استفاده از مدل درشت انجام شده است.
indianpoint_direct_beam_coarse.inp
تحلیل انتگرال‌گیری مستقیم با استفاده از مدل تقریبی با گزینه BEAM SECTION .
Indianpoint_sstate_modaldamp.inp
تحلیل دینامیک حالت پایدار با میرایی مودال، که طیف وسیعی از فرکانس‌ها را با استفاده از مدل درشت پوشش می‌دهد.
indianpoint_modaldyn_1sub.inp
تحلیل دینامیکی مودال با یک زیرسازه.
Indianpoint_1sub_gen1.inp
تولید زیرسازه که توسط تحلیل indianpoint_modaldyn_1sub.inp ارجاع داده شده است.
indianpoint_direct_beamgensect.inp
انتگرال‌گیری مستقیم با استفاده از مدل تقریبی با BEAM GENERAL SECTION به جای BEAM SECTION ، که در نتیجه، به دلیل اجتناب از انتگرال‌گیری عددی سطح مقطع، در کامپیوتر سریع‌تر اجرا می‌شود.
indianpoint_modaldyn_elmatrix1.inp
تحلیل دینامیکی مودال که ماتریس زیرساختار نوشته شده در فایل نتایج در indianpoint_3sub_gen1.inp، indianpoint_3sub_gen2.inp و indianpoint_3sub_gen3.inp را می‌خواند و استفاده می‌کند.
Indianpoint_modaldyn_elmatrix2.inp
ماتریس عناصر نوشته شده در فایل نتایج در indianpoint_modaldyn_3sub.inp را می‌خواند و استفاده می‌کند.
Indianpoint_modaldyn_elmatrix3.inp
ماتریس زیرساختار نوشته شده در فایل نتایج در indianpoint_1sub_gen1.inp را می‌خواند و استفاده می‌کند.
Indianpoint_modaldyn_elmatrix4.inp
ماتریس عناصر نوشته شده در فایل نتایج در indianpoint_modaldyn_1sub.inp را می‌خواند و استفاده می‌کند.
Indianpoint_modaldamp_rayleigh.inp
تحلیل میرایی مودال با میرایی مودال ریلی با استفاده از شبکه درشت با گزینه BEAM SECTION .
Indianpoint_dyn_rayleigh_3sub.inp
تحلیل دینامیکی با میرایی ریلی با استفاده از مدل سه زیرسازه.
‎indianpoint_rayleigh_3sub_gen1.inp‎‏
اولین تولید زیرسازی که توسط تحلیل indianpoint_dyn_rayleigh_3sub.inp ارجاع داده شده است.
‎indianpoint_rayleigh_3sub_gen2.inp‎‏
نسل دوم زیرسازی که توسط تحلیل indianpoint_dyn_rayleigh_3sub.inp به آن ارجاع داده شده است.
‎indianpoint_rayleigh_3sub_gen3.inp‎‏
نسل سوم زیرساخت که توسط تحلیل indianpoint_dyn_rayleigh_3sub.inp به آن ارجاع داده شده است.
‎indianpoint_modaldyn_unsorted.inp‎‏
یک تحلیل دینامیکی مودال زیرساختار با مجموعه گره‌های نامرتب و درجات آزادی حفظ‌شده نامرتب.
Indianpoint_unsorted_gen1.inp
تولید زیرساخت با مجموعه گره‌های نامرتب و درجات آزادی حفظ‌شده نامرتب که توسط تحلیل indianpoint_modaldyn_unsorted.inp به آن ارجاع داده شده است.
indianpoint_lanczos.inp
همانند indianpoint_modaldyn_coarse.inp است، با این تفاوت که از حل‌کننده Lanczos استفاده می‌کند و بردارهای ویژه نسبت به جرم تعمیم‌یافته نرمال‌سازی شده‌اند.
indianpoint_restart_normdisp.inp
از indianpoint_lanczos.inp دوباره شروع می‌شود و استخراج مقادیر ویژه را با بردارهای ویژه نرمال شده نسبت به حداکثر جابجایی ادامه می‌دهد.
Indianpoint_restart_bc.inp
از indianpoint_lanczos.inp دوباره شروع می‌شود و استخراج مقادیر ویژه را با شرایط مرزی اصلاح‌شده ادامه می‌دهد.
‎indianpoint_overlapfreq.inp‎‏
شامل دو مرحله است که مقادیر ویژه با محدوده‌های فرکانسی همپوشانی را استخراج می‌کنند.

Analysis of a rotating fan using substructures and cyclic symmetry

این مثال، قابلیت آباکوس در زیرسازی تک‌سطحی و چندسطحی را برای مسائلی که در آن‌ها قطعه مدل‌سازی شده از ساختارهای تکراری تشکیل شده است، نشان می‌دهد. این مثال، توانایی آباکوس را در تحلیل مدل‌های متقارن چرخه‌ای با استفاده از تکنیک تحلیل تقارن چرخه‌ای نشان می‌دهد. برخی از محدودیت‌های مدل‌سازی یک سازه با استفاده از زیرسازه‌ها یا تقارن چرخه‌ای نیز مورد بحث قرار گرفته است.

در این صفحه بحث می‌شود:

هندسه و مواد
مدل‌ها
نتایج و بحث
فایل‌های ورودی
جداول
ارقام

فایل‌های ورودی

fan_cyclicsymmodel_ss.inp
مدل تقارن چرخه‌ای با گام‌های دینامیکی استاتیک، مقادیر ویژه و حالت پایدار با بار تابیده شده به ترتیب بر روی مدهای چرخه‌ای ۰، ۱ و ۲.
fansubstr_1level_freq.inp
تحلیل استفاده از زیرساخت تک‌سطحی با یک مرحله استخراج فرکانس.
fansubstr_1level_static.inp
تحلیل استفاده از زیرساخت تک‌سطحی با یک گام ایستا.
fansubstr_multi_freq.inp
تحلیل استفاده از زیرساخت چند سطحی با یک مرحله استخراج فرکانس
fansubstr_multi_static.inp
تحلیل استفاده از زیرساخت چند سطحی با یک گام ایستا
fansubstr_freq.inp
استخراج فرکانس بدون زیرساخت‌ها.
fansubstr_static.inp
تحلیل استاتیک بدون زیرسازه‌ها
fansubstr_mpc.inp
تحلیل کاربرد تک‌سطحی که استفاده از MPC های تقارن چرخه‌ای را نشان می‌دهد.
fansubstr_gen1.inp
تولید زیرسازی برای یک تیغه تکی که در فایل تولید زیرسازی چند سطحی fansubstr_gen2.inp استفاده شده است.
fansubstr_gen2.inp
تولید زیرساخت چند سطحی با استفاده از infansubstr_multi_freq.inp و fansubstr_multi_static.inp انجام شد.
fansubstr_gen3.inp
تولید زیرساخت تک‌سطحی از فایل‌های infansubstr_1level_freq.inp، fansubstr_1level_static.inp و fansubstr_mpc.inp استفاده کرد.
fansubstr_cyclic.inp
زیرسازه تک‌سطحی با مدل تقارن چرخه‌ای مورد استفاده در تحلیل فرکانسی.